Массообменный аппарат

Массообменный аппарат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОГ1ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и) 498009

Союэ Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-Dy (22) Заявлено 19.09.74 (21) 2061561/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.01.76. Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 16.03.76 (51) М. Кл. В 01D 3/26

В 01D 3/30

Государственный комитет

Совета Министров СССР

А0 делам изобретений (53) УДК 66.015.23.05 (088.8) н открытий ! (72) Авторы изобретения

Э. И. Левданский, И. М. Плехов, А, И. Ершов, А. С. Корнеев, П. Е. Сергейчук и В. А. Иванов

Гродненский химический комбинат им. С. О. Притыцкого и Белорусский технологический институт им. С. М. Кирова (71) Заявители (54) МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ

Предлагаемое изобретение относится к контактным устройствам для взаимодействия газа (пара) с жидкостью, в частности к устройствам для проведения процессов абсорбции и ректификации, работающим по принципу прямоточного взаимодействия фаз в зоне контакта.

Известен массообменный аппарат, взаимодействие фаз на ступенях которого осуществляется в восходящем закрученном прямотоке.

Тарелка такого аппарата состоит из полотна, на котором жестко закреплены цилиндрические контактные патрубки. Вверху над патрубками имеются отбойные колпачки, а в нижней части патрубков, на концах сливных трубок, установлены завихрители. Трубки проходят сверху по центру патрубков и жестко закреплены в полотне выше расположенной тарелки.

Однако часть жидкости удерживается силами поверхностного натяжения и перемещается по наружной поверхности сливных трубок, а затем уносится газовым потоком на вышележащую тарелку. Это приводит к продольному выравниванию концентраций извлекаемого компонента, снижению движущей силы процесса и ухудшению эффективности массообмена, Цель предлагаемого изобретения — усовершенствование массообменного аппарата, который при сохранении всех положительных качеств известной конструкции обеспечивал бы хорошее разделение фаз после их контакта и позволил значительно улучшить массообмен между жидкостью и газом.

Для достижения цели узел подвода жидкости выполнен в виде U-образной трубки, один конец которой закреплен в полотне вышележащей тарелки, а другой расположен по центру контактного патрубка над завихрителем, 10 заглушен сверху и имеет отверстия на боковой поверхности для поступления жидкости в зону контакта.

Отверстия трубки для выхода жидкости в контактный патрубок располагаются на рас15 стоянии от завихрителя, равном 0,1 — 0,5 диаметра патрубка, т. е. в зоне разрежения, возникающей в центре патрубка выше завихрителя при прохождении через него газового потока. Такой вариант позволяет осуществлять

20 подвод жидкости в зону контакта не только за счет уровня на тарелке, но и за счет разрежения, которое с увеличением расхода газовой фазы также увеличивается, а следовательно, увеличивается и расход жидкости через труб25 ку питания.

С целью упрощения изготовления и обеспечения более плотного прилегания к стенке патрубка лопасти завихрителя представляют собой четвертую часть кольцевого диска, наруж30 ный диаметр которого равен внутреннему диа498009 метру патрубка, деленному на косинус угла наклона лопастей завихрителя.

На фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат с тарелками, продольный разрез; на фиг. 2— узел 1 на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение по А — А на фиг. 2.

В корпусе 1 массообменного аппарата закреплены полотна тарелок 2 с расположенными на них контактными патрубками 3. Над каждым патрубком крепится сепарационный колпачок 4, а внизу по центру подведена U-образная трубка питания 5 со статическим многолопастным завихрителем б.

Лопасть завихрителя представляет собой п четвертую часть кольцевого диска с Й,. =

С0$ г.

Массообменный аппарат работает следующим образом.

Газ (пар) с нижележащей тарелки поступает в контактные патрубки вышележащей, проходит через статические завихрители и приобретает винтовое движение. Жидкость по трубке питания поступает с полотна вышележащей тарелки в центр контактного патрубка, подхватывается восходящим закрученным газовым потоком, диспергируется на мелкие капли и в поле центробежных сил отбрасывается на стенку патрубка, по которой она движется вверх в виде пленки. У верхнего среза жидкость выходит через зазор между патрубком и отбойником и попадает на полотно тарелки, откуда по трубкам питания поступает на нижележащую тарелку. Газ проходит через центральное отверстие отбойника и направляется на вышележащую тарелку. Массообмен между газом и жидкостью происходит как на поверхности капель жпдкостч, так и на поверхности турбулизованной жидкости. При необходимости увеличения времени контакта жидкости с газом жидкость в контактные патрубки подводится с полотна этой же тарелки. При таком варианте на тарелке будет осуществляться многократная циркуляция жидкости, а для перетока жидкости с тарелки на тарелку необходимо предусматривать переливные устройства.

Предмет изобретения

1, Массообменный аппарат для взаимодействия газа (пара) с жидкостью, включающий тарелки, «а которых жестко закреплены контактные пат рубки с отбойными устройствами в верхней части и завихрителями из лопастей в виде частей кольцевого диска в нижней части, узла подвода жидкости в зону контакта, о тл и ч а ю щи Й с я тем, что, с целью расширения диапазона устойчивой работы аппарата, снижения межтарельчатого уноса и улучшения массообмена, узел подвода жидкости выполнен в виде U-образной трубки, один конец которой закреплен в полотне вышележащей тарелки, а второй конец расположен по центру контактного патрубка над завихрителем, заглушен сверху и снабжен отверстиями на боковой поверхности.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что, с целью улучшения условий подвода жидкости, отверстия трубки для выхода жидкости

ЗО в контактный патрубок расположены в зоне пониженного давления на расстоянии от завихрителя 0,1 — 0,5 диаметра патрубка.

3. Аппарат по пп. 1 и 2, отл ич а ющийся тем, что, с целью упрощения изготовления и обеспечения стабильной крутки газового потока, лопасти завихрителя выполнены из четвертой части кольцевого диска, наружный диаметр которого равен внутреннему диаметру патрубка, деленному на косинус угла наклона

®О лопастей завихрителя.

498009

Составитель А. Сондор

Техред E. Подурушина

Корректор О, Тюрина

Редактор Н. Вирко

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 410/4 Изд. № 177 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5